Ipar

A Fujitsu fontos technológiai mérföldkövet ért el a világ legyorsabb 36 qubites kvantumszimulátorával

Az új szimulátor a világ leggyorsabb szuperszámítógépében, a Fugakuban is használt processzorral dolgozik.

A Fujitsu sikeresen kifejlesztette a világ leggyorsabb kvantumszimulátorát, amely 36 qubites áramkörök kezelésére képes a FUJITSU PRIMEHPC FX 700 szuperszámítógépével (PRIMEHPC FX 700) dolgozó klaszteren. A PRIMEHPC FX 700 ugyanazt az A64FX CPU-t használja, mint a világ leggyorsabb szuperszámítógépe, a Fugaku.

Az újonnan kifejlesztett kvantumszimulátor nagy sebességgel képes párhuzamosan futtatni a „Qulacs” kvantumszimulátor-szoftvert, ezzel nagyjából megduplázva a teljesítményt más fejlett kvantumszimulátorokhoz képest⁴ a 36 qubites kvantumműveletek végrehajtása során. A Fujitsu új kvantumszimulátora jelentős támogatást nyújt azoknak a kvantumszámítástechnikai alkalmazásoknak a fejlesztéséhez, amelyek gyakorlati alkalmazása várhatóan már a következő években elindul.

Az áttörő fontosságú fejlesztésre építve, a Fujitsu és a Fujifilm Corporation 2022. április 1-től közös kutatást indít az anyagtudományi felhasználásra szánt kvantumszámítástechnikai alkalmazások fejlesztésére.

A továbbiakban a Fujitsu még nagyobb erőbedobással dolgozik majd a kvantumszámítógépek fejlesztésén. 2022 szeptemberére 40 qubites szimulátor fejlesztését tervezi, és a pénzügy, valamint a gyógyszerkutatás terén kíván közös kutatás-fejlesztést indítani ügyfeleivel a kvantumalkalmazások használata terén.

Vivek Mahajan, a Fujitsu Limited technológiai vezérigazgató-helyettese elmondta:

„Új korszak küszöbén állunk a számítástechnikában. A számítógépes technológiák terén felhalmozott több évtizedes szakértelmét kamatoztatva a Fujitsu sikeresen kifejlesztette a világ leggyorsabb kvantumszimulátorát. Korábban ezt a szaktudást a RIKEN partnereként a Fugaku szuperszámítógép fejlesztésére hasznosítottuk, amely már két éve őrzi első helyét a leggyorsabb rendszerek között. Az új kvantumszimulátorral támogatni kívánjuk ügyfeleinket a kvantumalkalmazások gyorsabb fejlesztésében, hogy a társadalom előtt álló különféle problémák megoldásával hozzájáruljunk a fenntartható világ megteremtéséhez.”

Az új 36 qubites szimulátor világelső feldolgozási sebességet nyújt

A Fujitsu párhuzamos, elosztott kvantumszimulátort hozott létre egy 64 PRIMEHPC FX 700 node-ból álló klaszteren.

A PRIMEHPC FX 700 rendszer A64FX processzora ugyanaz a CPU, mint amivel a Fugaku szuperszámítógép is dolgozik. A kétszeres pontosságú lebegőpontos számításoknál elérhető elméleti csúcsteljesítménye 3,072 teraflop (TFLOP). A node-okat InfiniBand segítségével összekapcsoló rendszer 32 GB memóriája 1024 GB/s sávszélességgel és 12,5 GB/s sebességgel párosul.

Az új kvantumszimulátor a világ egyik leggyorsabb kvantumszimulátor-szoftverét, az Oszakai Egyetem és a QunaSys Corporation által fejlesztett Qulacs-t futtatja. A szimulátor memória-sávszélességének teljesítményét úgy növelték, hogy egyidejűleg több számítást hajtson végre SVE (Scalable Vector Extension) utasítások segítségével az A64FX processzorra portolva.

Az MPI (Message Passing Interface) interfész lehetővé teszi a Qulacs párhuzamos és elosztott végrehajtását, és az adatátvitel során a számítási folyamat és a kommunikáció átfedésével maximálja a hálózati sávszélességet. A Fujitsu kidolgozott egy olyan új módszert is, amely képes hatékonyan átrendezni a qubit állapotokat a klaszter elosztott memóriájában a kvantumáramkör és az általa végzett számítás előrehaladása szerint, csökkentve ezzel a kommunikációs költséget. Az új rendszer a Qulacs mellett más kvantumszimulátor-szoftverekkel is képes együttműködni.

A Fujitsu kvantumszimulátorához elérhető a Qiskit, a kvantumszámítógépes szoftverek egyik fő fejlesztési eszköze, amely rendkívüli kényelmes fejlesztési környezetet biztosít a kvantumszoftver-fejlesztők számára. A Fujitsu a QunaSys-szel együttműködve fogja szállítani a vállalat kvantumkémiai szoftverét, a Qamuy-t az új kvantumszimulátoron a nagy sebességű kvantumkémiai számítások széles körének végrehajtásához.

A Fujifilmmel megvalósított közös kutatási projekt

A Fujitsu és a Fujifilm közös kutatást indít a kvantumalkalmazások használatáról innovatív anyagtervezési módszerek kidolgozásához a számítógépes kémia területén. A kutatás során a Fujitsu új fejlesztésű kvantumszimulátorát fogják használni a kvantumszámítástechnika-specifikus algoritmusok vizsgálatára és értékelésére a molekuláris kémiai reakciók számításainál.

Időszak: április 1-től 2023. március 31-ig
Cél: A kvantumszámítástechnika hasznosítása a számítógépes kémiában
Kutatási tartalom: Kvantumszámítástechnika-specifikus algoritmusok vizsgálata és értékelése a molekulák kémiai reakciói stb. területén
Szerepkörök és feladatok:

Fujitsu:

Kvantumszimulátor biztosítása, számítási eredmények elemzése, fejlesztési módszerek vizsgálata

Fujifilm:

Kvantumkémiai számítások végrehajtása, számítási eredmények elemzése, fejlesztési módszerek vizsgálata

Jövőbeni tervek

A jövőben a Fujitsu tovább dolgozik technológiái tökéletesítésén, ideértve kvantumkapu-fúziós technológiáját, amely több kvantumkapuhoz képes egyidejűleg számításokat végezni a kvantumszimulátorok nagyobb léptékű és magasabb sebességű hasznosítása érdekében. A Fujitsu 2022 szeptemberére 40 qubites szimulátor fejlesztését is tervezi pénzügyi és gyógyszerkutatási célra. A vállalat a kvantumszimulátorokon fejlesztett kvantumalkalmazásokkal kapcsolatban felhalmozott tudását fel kívánja használni a jövő kvantumszámítógépeinek fejlesztéséhez azzal a céllal, hogy a kvantumtechnológia segítségével mielőbb megoldásokat találjon egyes társadalmi problémákra.

Keisuke Fujii, az Oszakai Egyetem mérnöki mesteriskolájában működő fejlett elektronikai és optikatudományi divízió professzora:

„A szuperszámítógépekre épülő nagy sebességű szimulátorok egyre fontosabb szerepet játszanak a kvantumszámítógépek teljesítményét meghatározó kvantumszoftverek és kvantumalkalmazások fejlesztésében. A fejlesztők által világszerte használt nyílt forráskódú Qulacs szoftvert a Fugaku szuperszámítógép alaptechnológiájával kombinálva elkészítettük a világ leggyorsabb kvantumszimulátorát, amely meggyőződésünk szerint jelentősen fel fogja gyorsítani a kvantumszoftverek jövőbeni fejlesztését.”

Yukihiro Okuno, a Fujifilm elemzéstechnológiai központjának kutatásvezetője:

„A kvantumszámítógépek rendkívül pontos számításokat végeznek a számítógépes kémia területén. A hagyományos számítógépek erre nem képesek. A közös kutatás keretében a Fujifilm azt kívánja megvizsgálni, mennyire megvalósítható a kvantumszámítógépek használata az anyagtudományban.”

Related Topics:fujitsu innováció ipar kvantumszimulátor mérföldkő qubites tudomány

Up Next

Automatizált raktármegoldásokat tesztel a kiflis cégcsoport

Don't Miss

A Bosch Rexroth a Kassow Robots többségi részesedésével erősíti gyártásautomatizálási üzletágát

Ipar

Újfajta védelmi megoldás az áramhálózatok számára

Akár 60 hardveralapú védelmi készülék kiváltható virtualizációval.

Az informatikában már bizonyított virtualizáció a villamosenergia-hálózatokban is növekvő szerepet kap. Egy most bemutatott új megoldással felgyorsítható az áramhálózatok bővítése, és csökkenthető az alállomások épületeinek helyigénye.

Az új Siprotec V egyetlen, szerveralapú megoldásban egyesíti akár 60 darab, hardveralapú Siemens Siprotec 5 készülék funkcionalitását. Ezek a széleskörűen használt intelligens védelmi- és mezőirányítókészülékek folyamatosan monitorozzák az elektromos hálózatot, hiba (például rövidzárlat) esetén pedig lekapcsolják az érintett szakaszt, biztosítva ezzel a hálózat további megbízható működését.

A virtualizációnak köszönhetően a Siprotec V lehetővé teszi alállomási védelem- és irányítástechnikai, valamint kommunikációs konfigurációk teljes körű digitális tesztelését, még az üzembe helyezés előtt. Ez nem csupán leegyszerűsíti a telepítést, felgyorsítja a tesztelést és minimalizálja a hibák számát, de gyors alkalmazkodást tesz lehetővé a változó rendszerkövetelményekhez, a hardver korlátaitól függetlenül. Ezáltal megkönnyíti a szoftverfrissítések, javítások és funkcionális bővítések zökkenőmentes bevezetését, valamint a jelenlegi és jövőbeni kiberbiztonsági szabványoknak való megfelelést.

A hardvereszközök kiváltásával ráadásul kevesebb kapcsolószekrényre, rézkábelre, illetve egyéb fizikai eszközre van szükség. Így alállomásonként a beruházási (CAPEX) költségek 25 százaléka, valamint a telepítéssel és anyaghasználattal járó szén-dioxid-kibocsátás fele megspórolható, miközben az energiaszolgáltatók a teljes életciklusra vetített költségek akár 20 százalékát meg tudják takarítani.

A Siprotec V továbbá lehetővé teszi fejlett mesterségesintelligencia-alkalmazások futtatását, közvetlenül az alállomási környezetben, így az áramszolgáltatók valós idejű betekintést, prediktív elemzéseket és jobb döntéstámogatást kaphatnak.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Ipar

AI vezérli a horvát Telekom adatközpontjának hűtését

Hatszámjegyű megtakarítást jelent az optimalizáció.

A világ teljes villamosenergia-használatának több mint 3 százalékát adatközpontok adják, és ez a szám 2030-ra várhatóan 13 százalékra fog nőni. Ennek az energiának jelentős részét hűtésre használják, így ennek optimalizálásával számottevő energiamegtakarítás érhető el.

Hatékonyabb működés, kevesebb karbantartás

Ezt az utat választotta a vezető horvát távközlési vállalat, a Hrvatski Telekom (HT) is, mely a Siemens-technológiáját vezette be adatközpontja hűtésére. Az intelligens szenzorrendszernek és a mesterséges intelligenciával támogatott hűtésmenedzsmentnek köszönhetően a telekom szolgáltató legnagyobb, zágrábi adatközpontja immár klímabarátabb módon működik, ami hat számjegyű euróösszegű megtakarítást eredményezett a vállalatnak.

Az új rendszer számos eszköz, köztük vezeték nélküli szenzor- és vezérlőmodulok segítségével folyamatosan figyeli a szerverszekrények hőmérsékletét, illetve azok változásait. Ezeket a valós idejű adatokat mesterséges intelligenciát használva elemzi, és a mindenkori igényekhez dinamikusan igazodva, automatikusan szabályozza a hűtésért felelős ventilátorokat.

A folyamatos optimalizálás és a gépi tanulás révén az adatközpontokban előforduló hotspotok akár 99 százaléka véglegesen megszüntethető lett. A megoldás így nem csupán csökkentette a hűtőberendezések üzemidejét, hanem a karbantartási költségeket is mérsékelte: a korábban hő okozta meghibásodások és a nem-tervezett leállások jelentős része elkerülhető lett, azonosítva a hibásan működő komponenseket, és támogatva a prediktív karbantartást.

Jöhetnek a „gyárilag” intelligens adatközpontok

Ugyanezt a White Space Cooling Optimization technológiát alkalmazza a néhány éve átadott, 14,5 ezer négyzetméteres, Tallinn melletti Greenergy Data Centers adatközpont is, ami a Baltikum legnagyobb és leginkább energiahatékony ilyen létesítményének számít.

Szintén ezt az adat- és AI-vezérelt működést veszi alapul az a moduláris, „plug-and-play” alapú adatközpont, ami egy teljesen előre gyártott, konfigurálható rendszer. Ez már eleve integrált, intelligens és környezetbarát energiagazdálkodással érkezik, a Siemens, valamint a német Cadolto Datacenter GmbH és a Legrand Data Center Solutions vállalatok által jelezve.

A Siemens ezek mellett számos adatközponti megoldást kínál.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Ipar

Űrtechnológia forradalmasíthatja az építkezések nyomonkövetését – ismét az ESA-val dolgozik együtt a Paulinyi & Partners

A Paulinyi & Partners Zrt. szerződéses együttműködés keretében vesz részt az Európai Űrügynökség (ESA) Space for Construction Monitoring programjában, amely az építőipar egyik kulcskérdésére, az építési projektek hatékony nyomon követésére keres innovatív megoldásokat.

A magyar vállalat műholdas földmegfigyelési adatok és BIM-alapú digitális ikermodellek felhasználásával vizsgálja egy új, nemzetközileg is skálázható szolgáltatás üzleti és műszaki megvalósíthatóságát.

A Paulinyi & Partners Zrt. új együttműködési megállapodást kötött az Európai Űrügynökséggel (ESA) a szervezet egyik kiemelt programjában, amelynek célja az építési projektek előrehaladásának műholdas adatokon alapuló, nagy pontosságú és egyben költséghatékony monitorozása. A magyar tervező cégcsoport a Space for Construction Monitoring tematikus felhívás keretében fejleszti új, SaSCA (Satellite Scanning and Construction Analytics) elnevezésű szolgáltatását.

„Az ESA-val való együttműködés lehetőséget teremt arra, hogy a világűrből származó adatokat közvetlenül az építőipari döntéshozatal szolgálatába állítsuk. A célunk az, hogy az építőipari kivitelezés nyomonkövetése pontosabbá, átláthatóbbá és fenntarthatóbbá váljon, különösen nagy kiterjedésű vagy több helyszínen zajló projektek esetében”

– mondta el Dr. Paulinyi Gergely DLA, a Paulinyi&Partners elnök-vezérigazgatója.

A globális építőipar egyre összetettebb projektekkel, szigorodó határidőkkel és növekvő költségnyomással szembesül. A hagyományos helyszíni ellenőrzési módszerek – geodéziai felmérések, drónos vizsgálatok, manuális riportálás – nagy területeken nehezen skálázhatók, idő- és költségigényesek, valamint gyakran nem biztosítanak kellően sűrű és egységes adatokat. A Paulinyi&Partners az ESA-val együttműködésben fejlesztett szolgáltatása erre kínál újszerű megoldást a műholdas földmegfigyelési adatok és a digitális épületmodellezés idő- és költségdimenziókat is kezelő (4D/5D BIM) eszköztárának integrációjával.

A SaSCA lehetővé teszi az építési területek – elsősorban nagy kiterjedésű ipari és logisztikai parkok – rendszeres és objektív nyomonkövetését, ami helyszíni jelenlét nélkül valósítható meg. A szolgáltatás optikai és radaros műholdadatok felhasználásával képes az építési fázisok előrehaladásának, a tervektől való eltéréseknek, illetve az ezekhez kapcsolódó potenciális kockázatoknak az azonosítására, amelyekről automatizált, időbélyegzett riportokat készít a beruházók és projektmenedzserek számára.

„A SaSCa valódi újdonságát a műholdas földmegfigyelési adatok és a a BIM-modellek integrációja adja: az adatok folyamatos külső referenciaértéket biztosítanak, így az ütemezési eltérések, a költségkockázatok és a környezeti hatások következményei nem utólag, hanem már a kivitelezés során előre jelezhetők”

– mondta el Németh Roland, a Paulinyi & Partners Zrt. automatizációs fejlesztési vezetője.

A projekt vizsgálni fogja a különböző felbontású – nyílt hozzáférésű és kereskedelmi – műholdadatok üzleti és műszaki alkalmazhatóságát, valamint azok integrációját az építési projektek digitális ikermodelljeibe. A szolgáltatás moduláris felépítése lehetővé teszi, hogy a megrendelők a konkrét projektekhez igazított megoldásokat válasszanak, ezzel is támogatva a költséghatékonyságot.

A műholdas kivitelezésmonitoring nemcsak a határidők és költségek betartását segíti, hanem hozzájárul az építőipar környezeti terhelésének csökkentéséhez is. A helyszíni bejárások számának mérséklésével csökken az utazásokból származó széndioxid-kibocsátás, miközben a beruházások átláthatósága és biztonsága egyaránt nő.

A Paulinyi & Partners célja, hogy a SaSCA-szolgáltatást a jövőben ipari, logisztikai és infrastrukturális fejlesztésekben is alkalmazza. A projekt újabb mérföldkő a vállalat digitális és innovációs stratégiájának megvalósításában, amely az építőipar teljes életciklusát lefedő, adatvezérelt megoldások fejlesztésére fókuszál.

További információ

A Paulinyi & Partners Zrt. az Európai Űrügynökség Space for Construction Monitoring felhívásának keretében vesz részt az ARTES 4.0 Downstream Applications programban. A projekt az ESA támogatásával valósul meg; a közleményben megfogalmazott nézetek nem tekinthetők az Európai Űrügynökség hivatalos állásfoglalásának.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!